高频高压电源关键技术研究

发布时间：2017-12-21 23:17

  本文关键词：高频高压电源关键技术研究　出处：《西安电子科技大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：许多以X射线为基础的设备是国防、汽车、化工、冶金、钢铁、材料等重大科研领域内重要的基础仪器。随着X射线相关设备的发展,对电源的可靠性、稳定性以及精度方面提出了更高的要求。提高电源精度、稳定性是高压电源面临的重要问题。文章以提高X射线电源精度为研究重点,选取X射线电源中倍压电路和灯丝电源作为研究对象。使用Pspice对倍压电路进行了仿真,首先建立了高压硅堆的仿真模型,通过仿真对信克尔电路、CW电路以及相关改进型电路的输出纹波、带载能力进行了比较,并对倍压电路不同输入信号下的输出特性,对电容、二极管对倍压电路的影响进行了深入研究。通过仿真发现,处于输出位置的电容对电路输出纹波影响最大,非输出位置电容对纹波影响较小但是对倍压电路稳态时间有很大影响,此外,理论上CW倍压电路中电容承受电压均为两倍输入交流电压峰值,但是由于在带载条件下倍压电路电压跌落的存在,倍压电路中后级电容承受的电压远小于前级电容承受电压。因此在倍压电路设计中,可以对输出影响较大的电容和较小的电容分别选取不同值,倍压电路前后级选取不同的耐压值以达到降低电路输出纹波、提高带载能力并且减小体积降低成本的目的。文章对X射线灯丝电源进行了研究。灯丝电源要求为输出峰值为3-10V,频率为400Hz的正弦交流电压,功率在30W以下。文章选择了SPWM控制半桥逆变作为电源拓扑,针对半桥逆变中直流分压电容不均压问题,在分析了半桥逆变中常规的电流电压双闭环控制方法的基础上,提出不增加电路元器件,将输出带有直流分量的正弦交流信号通过低通滤波器或者积分环节将直流分量作为反馈信号加入到调制波中,从理论上彻底消除直流电容分压不均问题。在具体设计过程中,使用数字控制方案,对直流分压电容中点电压进行采样,通过AD转换加入到控制回路中,消除直流电容偏压。通过实验,达到了预期效果。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN86

【参考文献】

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本文编号：1317514